Changes in branched chain amino acids content in leaves of Apera spica-venti biotypes resistant and susceptible to chlorsulfuron

• Autorzy: Marczewska K , Sadowski J. , Rola H.

Warianty tytułu

PL

Zmiany zawartosci aminokwasow o lancuchach rozgalezionych w czesciach nadziemnych odpornego i wrazliwego na chlorosulfuron biotypu Apera spica-venti

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the negative aspects of the intensive use of herbicides is related to the selection of resistant biotypes (Gasquez 2001). Of all biotypes resistant to herbicides, 93 species do not respond to sulfonylurea herbicides (ALS-inhibiting herbicides). The acetolactate synthase (ALS) enzyme is the first step in biosynthesis of a branched chain amino acids (valine, leucine, isoleucine). In Poland the problem of resistance to sulfonylurea herbicides has been discussed since 2001 (Rola and Marczewska 2002). Resistance tests of Apera spica-venti biotypes were conducted in the greenhouse conditions. Chlorsulfuron was applied at the four-leaf stage of development at rates ranging from 11.25 to 360 g/ha. In confirmation of resistance to chlorsulfuron as identified in biological tests, the chemical analyses were performed. The analyses investigated the influence of different doses of chlorsulfuron on free amino acids content in the aboveground part of resistant and susceptible Apera spica-venti. The analyses were carried out applying high performance liquid chromatography method (HPLC). The resistance of the biotype was confirmed in amino acids analysis. In the resistant biotype followed the increase of valine, leucine and isoleucine concentration in comparison with untreated plants and those susceptible to chlorsulfuron biotype

PL

Jednym z negatywnych aspektów stosowania herbicydów jest zjawisko odporności chwastów na te związki. Spośród wszystkich biotypów chwastów odpornych na różne herbicydy, 93 to gatunki które przestały reagować na inhibitory ALS. Enzym – syntetaza acetylomleczanowa (ALS) jest pierwszym etapem biosyntezy aminokwasów o łańcuchach rozgałęzionych: waliny, leucyny i izoleucyny. W Polsce pierwszy przypadek odporności Apera spica-venti na chlorosulfuron zidentyfikowano w 2001 roku na plantacji pszenicy ozimej (Rola i Marczewska 2002). Testy odporności prowadzono w warunkach szklarniowych. Chlorosulfuron aplikowano w dawkach od zalecane do odchwaszczania pszenicy ozimej (11,25 g/ha) do 32 – krotnie wyższej (360 g/ha). Dla potwierdzenia odporności, którą zidentyfikowano w testach biologicznych, wykonano analizy chemiczne. Badano wpływ różnych dawek chlorosulfuronu na zawartość wolnych aminokwasów w częściach nadziemnych odpornego i wrażliwego biotypu Apera spica-venti. Analizy wykonano metodą chromatografii cieczowej. U odpornego biotypu Apera spica-venti stwierdzono wzrost zawartości wolnych aminokwasów w porównaniu do roślin kontrolnych (nie traktowanych herbicydem) oraz do biotypu wrażliwego na ten związek, co potwierdza występowanie u tego osobnika odporności na chlorosulfuron.

Słowa kluczowe

EN

plant protection; branched chain amino acid; amino acid content; leaf; Apera spica-venti; biotype; resistance; chlorsulfuron; biological test; sensitivity; valine; leucine; isoleucine; liquid chromatography

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Plant Protection Research
• Rocznik: 2006
• Tom: 46
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.191-198,fig.,ref.

Twórcy

autor

Marczewska K

• Institute of Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

autor

Sadowski J.

autor

Rola H.

Bibliografia

• Bayer E., Grom E. 1976. Anal. Chem. 48: 1106–1109.
• Chodova D., Mikulka J. 2000a. Changes in free amino acid content in Kochia scoparia resistat to ALSinhibitors. Plant Prot. Sci. 36: 15–19.
• Chodova D., Mikulka J. 2000b. Some biological characteristics of sulfonylureas sensitive and resistant biotypes of kochia (Kochia scoparia). XIeme Colleque International Sure La Biologie Des Mauvaises Herbes. Dijon: 539–545.
• Drye W.E., Chee P.W., Fay P.K. 1993. Rapid germination of sulfonylurea – resistant Kochia scoparia. Accesion is associated with elevated seed levels of branched chain amino cids. Weed Sci. 41: 18–22.
• Eberlein C.V., Guttieri M.J., Mallory-Smith C.A., Thill D.C., Baerg R.R. 1997. Altered acetolactate synthase activity in ALS-inhibitor resistant prickly lettuce (Lectuca seriola). Weed Sci. 45: 212–217.
• Gasquez J. 2001. Les resistances aux herbicides: conditions d’apparition et de dispersion. Eighteenth Columo Conference Tolouse I: 101–110.
• Jordan N. 1996. Effects of triazine – resistance mutation in fitness in Amaranthus hybridus (smooth pigweed). J. Appl. Ecol. 33: 141–150.
• Mikulka J., Chodova D. 2002. The orgination of weed resistance to herbicides: present state and prospects in the Czech Republic. Pam. Puław. 129: 25–31.
• Rola H. 2001. Identyfikacja Biotypów Chwastów Uodpornionych na Herbicydy Triazynowe Metodą Testu Biologicznego. Wyd. IUNG (M), 10 pp.
• Rola H., Marczewska K. 2002. Biotypy chwastów odporne na chlorosulfuron w rejonie Wrocławia. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin 42: 575–577.
• Rosst T.L., Reynolds T. 1985. Reversal of chlorsulfuron – induced inhibition of mitotic entry by isoleucyne and valine. Plant Physiol. 77: 481–482.
• Saari L.L., Cotterman J.C., Thill D.C. 1994. Mechanism of sulfonylurea herbicide resistance in the broadleaf weed Kochia scoparia. Plant Physiol. 77: 481–482.
• Schmidt G.J., Olson D.C., Slavin W. 1979. J. Chromatogr. 164: 355–362.
• Smith C. 1991. Sulfonylurea Herbicides. PJB Publications Ltd, 18–20 Hill Rise, Richmond, Surrey TW10 6UA, UK.
• Wilkinson J.M. 1978. J. Chromatogr. Sci. 16: 547–552.